Geheugen, identiteit en de hersenen

Er is een gedachte-experiment dat klinkt als een trucje op een feestje, maar eigenlijk een van de belangrijkste vragen in deze hele Biostasis Codex is. Door de jaren heen wordt bijna elk atoom in je lichaam vervangen door een nieuw exemplaar. De eiwitten in je synapsen vandaag zijn niet dezelfde als die er tien jaar geleden zaten. En toch werd je vanmorgen wakker als dezelfde persoon die gisteravond naar bed ging: dezelfde herinneringen, hetzelfde accent, hetzelfde irritante liedje dat in je hoofd vastzat. Dus hier is de vraag die je letterlijk moet nemen. Als de atomen niet jij zijn, wat ben je dan?

Het antwoord waarop biostasis draait is kort genoeg om op een sticker te passen.Je bent niet je atomen. Je bent de manier waarop ze zijn gerangschikt.Alles wat jou tot jezelf maakt, elke herinnering, elke voorkeur, de precieze vorm van je gevoel voor humor, zit niet in de materie van je brein maar in de structuur: de bedrading van ongeveer 86 miljard neuronen en de talloze verbindingen ertussen. Houd die structuur intact en je hebt de persoon behouden, ook al wisselen de atomen voortdurend. Dit is de draagconstructie onderbiostasis, dus het is de moeite waard om precies te zien waarom het meer is dan een geruststellend verhaal.

Herinnering is fysiek, niet magisch

Als je iets leert en het blijft hangen, gebeurt er een fysieke verandering in je hoofd. De verbindingen tussen neuronen, de synapsen, worden sterker, zwakker, vormen zich of verdwijnen. Leg je een nieuwe herinnering aan en je hebt letterlijk een klein deel van je brein herschreven. Neurowetenschappers noemen ditsynaptische plasticiteit, en dat is de reden waarom een herinnering kan voortduren na de moleculen die hem oorspronkelijk opsloegen. Het patroon is het ding. De moleculen zijn slechts het medium waarop het patroon staat geschreven, net zoals een zin niet uitmaakt welke specifieke inktdruppels hem vormen.

Dit is ook waarom een harde klap op je hoofd, een beroerte of een ziekte als Alzheimer herinneringen kan wissen of je persoonlijkheid kan veranderen: ze beschadigen de fysieke structuur. De informatie en de bedrading zijn twee kanten van dezelfde medaille. Er is geen apart, spookachtig archief waar je herinneringen liggen opgeslagen; er is alleen de rangschikking van het weefsel.

Je bent een patroon, en patronen kunnen hun ondergrond overleven

Als identiteit in structuur zit in plaats van in specifieke atomen, volgt daar een opvallende conclusie uit. Het patroon kan in principe elke specifieke kopie ervan overleven, precies zoals de tekst van een boek overleeft als hij van een eerste druk naar een pocketeditie naar een scherm gaat. De neurowetenschapper Sebastian Seung formuleerde het ongeveer zo bot als het maar kan als hij een decennium aan hersenkaarten samenvatte in vier woorden.

Ik ben mijn connectoom.
Sebastian Seung, computationeel neurowetenschapper, in zijn2010 talk en zijn boek Connectome

Het connectoom is de complete kaart van die verbindingen, het volledige bedradingsschema van een brein. Seungs stelling, en die van biostasis, is dat als je het connectoom behoudt, je de persoon behoudt. De atomen zijn uitwisselbaar. De rangschikking niet. Dit is dezelfde intuïtie die Tim Urban najaagt, met meer grappen en meer stickfiguurtjes, inwat maakt jou tot jou, wat het lezen waard is direct na deze.

Waarom dit verandert wat we moeten bewaren

Let op wat dit doet met het technische probleem. Als jezelf zijn betekent dat elke cel metabolisch actief houden, dan is bewaren hopeloos, want we kunnen een hele hersenen niet actief houden buiten een levend lichaam. Maar we hoeven de hersenen nietactief te houden. We moeten zeintact houden. We moeten de structuur stilhouden.

Dat is een veel makkelijker doel, en het is er een die de natuurkunde ons al laat raken. Koel de hersenen ver genoeg af en moleculen kunnen niet meer langs elkaar bewegen, en dus stopt alle verval effectief. De informatie blijft zwevend op zijn plek, niet actief maar ook niet afbrekend, zoals een stilstaande film een enkel frame oneindig vasthoudt. Dit is de hele reden waarom cryopreservatie streeft naar structuur in plaats van functie, en waarom het gebeurt bij-196°C: dat is ver onder de glasovergangstemperatuur waarbij de verglaasde oplossing zich niet meer als een vloeistof gedraagt, dus het patroon wacht gewoon. De taak van de daadwerkelijke procedure, van deverglazing die schadelijk ijs vermijdt tot decryoprotectanten die het mogelijk maken, is één ding: bescherm de bedrading.

Het kopieerprobleem, en waarom continuïteit ertoe doet

Patroonidentiteit heeft een ongemakkelijke implicatie. Als je de rangschikking bent in plaats van de atomen, dan is een perfecte kopie van die rangschikking ook jij. Maak twee kopieën en er zijn twee van jou, elk met een even sterke claim op de naam.

Er zijn hier twee eerlijke standpunten, en het verschil is niet academisch. De ene stelt dat het patroon alles is, dus een voldoende trouwe reconstructie is de persoon, wat er ook tussen gebeurd is.Ariel Zeleznikow-Johnston, een neurowetenschapper aan Monash, maakt de structurele zaak uitgebreid in boekvorm: wat jou mentaal uniek maakt zit in je connectoom, dus het bewaren van die structuur bewaart de persoon.

Het andere standpunt, en het uitgangspunt van deze Biostasis Codex, voegt een vereiste toe. Wat jou uniek maakt is het patroon plus de ononderbroken draad van hetzelfde fysieke systeem dat het draagt. Vanuit dat perspectief is een kopie een nieuwe persoon die toevallig jouw leven herinnert, en de originele is nog steeds weg.

Biostasis hoeft het argument niet op te lossen, en dat is de praktische reden waarom. Cryopreservatie is geen kopie maken. Het behoudt de originele hersenen, dezelfde fysieke materie, en zet ze stil. Niets wordt overgeschreven en niets wordt opnieuw opgebouwd vanuit een scan, dus de continuïteit van het substraat wordt nooit verbroken. Welke positie uiteindelijk juist blijkt te zijn, het behouden van de originele structuur voldoet eraan.

De kopievraag wordt pas urgent voor benaderingen die een brein uitlezen en elders reconstrueren. Dat is een andere stelling, en die verdient een eigen artikel in plaats van een alinea hier.

De eerlijke onzekerheid

Dit is het deel dat een helder hoofd verdient in plaats van een verkooppraatje. Niemand kan vandaag een bewaard connectoom nemen en de persoon eruit teruglezen. De technologie om een heel menselijk brein op synapsniveau in kaart te brengen, de schade te herstellen en de functie te herstellen bestaat nog niet, en dat is precies waaromherleving momenteel niet mogelijk is. Er is ook een serieuze wetenschappelijke discussie over hoeveel van je identiteit zit in de statische bedrading versus de voortdurende elektrische en chemische activiteit, het deel dat stopt bij de dood. Herinneringen kunnen ook deels buiten de synaps worden vastgehouden, inepigenetische markeringen, intracellulair RNA, of de perineuronale netten die om neuronen heen zitten, allemaal structuren in plaats van activiteit. De conservatieve, en ik denk correcte, positie is om zoveel mogelijk structuur zo volledig mogelijk te behouden en een toekomst met meer mogelijkheden te laten uitzoeken hoeveel ervan nodig was.

Wat we met zekerheid kunnen zeggen is het deel dat ertoe doet voor de beslissing. Herinnering en identiteit zijn fysiek. Fysieke structuren kunnen worden bewaard. En ze behouden hoeft niet te betekenen dat je vandaag iemand weer tot leven wekt, alleen dat het patroon intact blijft tot iemand dat kan. Dat alseen technisch probleem in plaats van een metafysisch vraagstuk te behandelen is wat een angstaanjagende abstractie omzet in een checklist.

Dat is het stille radicale idee achter dit hele onderwerp. Bewaar de structuur, en je behoudt de persoon. De rest van de wetenschap van het stilzetten van leven is de details van hoe we die structuur beschermen in de minuten, uren en eeuwen na het stoppen van het hart.

Meer lezen

• Wat maakt jou tot jou, door Tim Urban
• Wat is het verschil tussen invriezen en vitrificatie?
• Waarom is herleving momenteel niet mogelijk?
• Kritische woordenlijst